[发明专利]火灾检测方法

权利要求书

1.一种火灾检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，以监控视频中的当前帧图像中左上角的像素点为原点建立直角坐标系，得到每个像素点的位置信息和灰度值信息，并进行帧差处理，得到组成当前帧图像运动轮廓的像素点的位置信息和灰度值信息；

第二步，对当前帧图像的运动轮廓信息进行提取运动区域处理，得到组成当前帧图像的运动区域的像素点的位置信息和灰度值信息；

第三步，利用当前帧图像运动区域每个像素点的位置信息和灰度值信息，对当前帧图像运动区域的每个像素点分别进行颜色滤波、空间滤波和时间滤波，得到当前帧运动区域中每个像素点的火焰颜色分布、空间变化分布和时域变化分布；

第四步，对当前帧运动区域中每个像素点的火焰颜色分布、空间变化分布和时域变化分布进行颜色-时域-空域的统一滤波处理，并比较像素点的滤波结果是否大于阈值门限R_th，当像素点的滤波结果大于阈值门限R_th时，标记为火焰像素点；否则标为非火焰像素点；

第五步，统计并比较当前帧火焰像素点的个数是否大于阈值门限N_F，如果当前帧火焰像素点个数大于阈值门限N_F，则确定当前帧包含火焰区域，执行第六步；否则，返回第一步，继续对下一帧图像进行火灾检测；

第六步，重复上述五个步骤，依次检测并比较该帧后连续的L帧图像是否都包含火焰区域，如果该L帧都包含火焰区域，则启动火灾警报；否则，返回第一步，继续对下一帧图像进行火灾检测。

2.根据权利要求1所述的火灾检测方法，其特征是，第一步中所述的帧差处理是：对当前帧图像每个像素点的灰度值信息和前一帧图像每个像素点的灰度值信息做帧差运算，得到每个像素点的像素差值，当前帧图像的运动轮廓就是其中像素差值大于阈值T_DIF的像素点组成的。

3.根据权利要求1所述的火灾检测方法，其特征是，第二步中所述的提取运动区域处理是：将前一帧图像的运动历史图像的灰度值以速率γ进行衰减，并添加当前帧的运动轮廓信息，得到更新的运动历史图像，更新的运动历史图像中灰度值大于阈值T_MHI的像素点组成当前帧的运动区域。

4.根据权利要求1所述的火灾检测方法，其特征是，第三步中所述的颜色滤波是通过构建火焰像素颜色训练样本集，在RGB颜色空间进行K-means聚类获得，具体公式是：

其中：μ＝R.i+G.j+B.k，

R，G，B分别对应RGB颜色空间R，G，B颜色通道分量，i²＝j²＝k²＝-1，i·j＝-j·i＝k，κ＝1，...，N_κ，N_κ是K-means聚类的类别数目，m_q^κ是第κ个类别的均值，σ_q^κ是第κ个类别的方差。